本发明涉及机械密封技术领域，特别涉及一种长输管道天然气压缩机组干气密封。
背景技术：
某型长输管道天然气压缩机组是我国西气东输工程的核心动力设备，对保障输气管道的长周期安全稳定运行具有重大的意义，而通常情况下长输管道天然气压缩机组的轴封装置是决定长输管道天然气压缩机组能否安全稳定运行的第一要素。
目前，该型长输管道天然气压缩机组均采用干气密封作为轴封装置，因该型长输管道天然气压缩机组设计压力达15MPa，且轴径大，启停机频繁，运行压力高，工况条件复杂，使用环境条件多样，从而对干气密封的性能、可靠性、使用寿命提出了很高的要求，目前该型长距离输气管道压缩机组的轴封装置全部依赖进口的干气密封。由于进口干气密封不仅价格昂贵，交货周期长，而且维修、服务不及时，直接影响到长输天然气管道的长周期安全稳定运行。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种运行稳定可靠、使用寿命长、抗干扰能力强，使用、维护成本低，满足长输送管道天然气压缩机组使用要求的干气密封。
为解决上述技术问题，本发明采用了长输管道天然气压缩机组干气密封，包括设置在压缩机腔体内的一级密封副、二级密封副、一级弹簧座和二级弹簧座，所述一级密封副包括一级动环和一级静环，二级密封副包括二级动环和二级静环，所述一级弹簧座和二级弹簧座固定设置在压缩机腔体上，所述一级动环和二级动环固定设置在压缩机主轴的轴套上，一级静环固定设置在一级弹簧座上，二级静环固定设置在二级弹簧座上，所述一级静环与一级弹簧座之间、二级静环与二级弹簧座之间均依次设置有推环和弹簧，所述一级弹簧座连接二级弹簧座，所述一级密封副与二级密封副之间设置有连通的连接通道。
上述技术方案中，进一步地，所述轴套上固定设置有动环座，所述动环座设置在一级动环和二级动环之间，动环座左端将一级动环顶紧在轴套端面，二级动环一端靠在动环座右端面上，另一端设置有压紧套，所述压紧套将二级动环顶紧在动环座右端面,所述一级弹簧座和动环座之间形成连通一级密封副和二级密封副的连接通道，所述一级弹簧座上设置有连通连接通道的出气口。
上述技术方案中，进一步地，所述动环座与轴套之间通过传动键连接。
上述技术方案中，进一步地，所述一级弹簧座和二级弹簧座之间通过连接螺钉固定连接。
上述技术方案中，进一步地，所述压缩机腔体上设置有一级密封气入口、一级密封气出口和二级密封气出口，所述一级密封气入口连通一级密封副，一级密封气出口连通连接通道，二级密封气出口连通二级密封副。
上述技术方案中，进一步地，所述一级密封气出口连接有限流阀。
上述技术方案中，进一步地，所述一级动环和二级动环的密封端面上设置有螺旋线型动压槽。
上述技术方案中，进一步地，所述一级静环和二级静环均采用石墨环，一级动环和二级动环均采用碳化钨环。
本发明所具有的有益效果：
1)该干气密封采用串联式两级密封结构，一级密封副为主密封，二级密封副作为辅助密封，密封效果好；通过连接通道连通一级密封副和二级密封副，干气密封在工作时只需要在一级密封副处引入密封介质，而不需要额外引入其它密封介质，密封结构更简单，同时减少了对干气密封辅助装置的需求，提高了干气密封的适用性，减低了使用成本；
2)根据长输管道天然气压缩机组的工作特点，在干气密封所采用的动环上设置螺旋线型动压槽，可很好地适用于压缩机组频繁启停的工作特点，有效延长了干气密封的使用寿命；
3)本发明采用碳化钨-石墨干气密封副，其中动环采用强度、硬度高，耐化学腐蚀性能好的碳化钨环，使其能很好的适用于高速高压工作环境，提高了干气密封的工作稳定性和使用寿命。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明中一级动环和二级动环的密封端面上动压槽结构示意图。
图中：1、压缩机主轴，2、轴套，3、一级动环，4、一级静环，5、二级动环，6、二级静环，7、动环座，8、一级弹簧座，9、二级弹簧座，10、压紧套，11、推环，12、弹簧，13、压缩机腔体，14、连接通道，15、传动键，16、连接螺钉，17、出气口，18、动压槽；
A、一级密封气入口，B、一级密封气出口，C、二级密封气出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，为干气密封在天然气压缩机组上的安装结构图，所述干气密封包括依次串联设置在压缩机腔体13内的一级密封副、一级弹簧座8、二级密封副和二级弹簧座9，其中一级密封副包括一级动环3和一级静环4，二级密封副包括二级动环5和二级静环6，一级弹簧座8和二级弹簧座9固定设置在压缩机腔体13上，所述一级动环3和二级动环5固定设置在压缩机主轴1的轴套2上，一级静环4固定设置在一级弹簧座8上，二级静环6固定设置在二级弹簧座9上，所述一级静环4与一级弹簧座8之间、二级静环6与二级弹簧座9之间均依次设置有推环11和弹簧12，所述一级弹簧座8连接二级弹簧座9，所述一级密封副与二级密封副之间设置有连通的连接通道14。
为实现一级动环3、二级动环5与轴套2之间的固定连接，本实施例中采用在轴套2上固定设置动环座7，所述动环座7设置在一级动环3和二级动环5之间，动环座7左端将一级动环3顶紧在轴套2端面，二级动环5一端靠在动环座7右端面上，另一端设置有压紧套10，所述压紧套10将二级动环5顶紧在动环座7右端面；同时在一级弹簧座8和动环座7之间形成连通一级密封副和二级密封副的连接通道14，所述一级弹簧座8上设置有连通连接通道14的出气口17。
图1中，设置在轴套上的一级动环3、动环座7、二级动环5和压紧套10组成干气密封的旋转部分，安装在压缩机主轴1上，随主轴1一起旋转；一级静环4、一级弹簧座8、二级静环6、二级弹簧座9及其对应的推环11和弹簧12组成干气密封的静止部分，通过一级弹簧座8和二级弹簧座9安装在压缩机腔体13上；其中设置在一级静环4与一级弹簧座8之间、二级静环6与二级弹簧座9之间的弹簧12和推环11组成干气密封的补偿机构，弹簧12的弹簧力通过推环11分别作用在一级静环4和二级静环6上，有效补偿密封副在工作过程中的轴向窜动。
优选地，所述动环座7与轴套2之间通过传动键15连接。所述一级弹簧座8和二级弹簧座9之间通过连接螺钉16固定连接。
相应地，在压缩机腔体13上设置有一级密封气入口A、一级密封气出口B和二级密封气出口C，所述一级密封气入口A连通一级密封副，一级密封气出口B连通连接通道14，二级密封气出口C连通二级密封副。干气密封中通过连接通道连通一级密封副和二级密封副，在工作时只需要在一级密封副处引入密封介质，而不需要额外引入其它密封介质，密封结构更简单，同时减少了对干气密封辅助装置的需求；另外，压缩机腔体上不需要额外加工二级密封气入口，压缩机腔体结构更加简单；也可以采用将原有压缩机腔体上的二级密封气入口进行封闭的方式，改造方便。
干气密封工作时，密封介质通过一级密封气入口进入压缩机腔体内，密封介质采用外引天然气，在一级动环和一级静环之间形成气膜，密封介质经一级密封副进入一级密封副和二级密封副之间的连接通道，部分密封介质经一级密封气出口流出，其余密封介质通过连接通道进入二级密封副，在二级动环和二级静环之间形成气膜，密封介质通过出气口和二级密封气出口流出；在一级密封气出口设置限流阀，可调节经一级密封气出口流出的密封介质的流量。
为满足长输管道天然气机组频繁启停的工作要求，本实施例中，干气密封的一级密封副和二级密封副均采用碳化钨-石墨干气密封副，其中一级动环3和二级动环5采用碳化钨环，一级静环4和二级静环6采用优质重载石墨环，工作时干气密封的两组密封端面不接触，即碳化钨-石墨密封副处于非接触运行状态，运行阻力小，干气密封使用寿命长，功耗低。另外，如图2，在一级动环3和二级动环5的密封端面上设置螺旋线型动压槽18，这种螺旋线型动压槽18经过优化设计具有低压低速气浮特性，可显著改善密封副的工作性能，增加干气密封的抗干扰能力，适应频繁启停机工作状态，使其工作性能更加稳定，提高了干气密封的使用寿命。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。